DE202012101266U1 - Medical electric drill - Google Patents

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Abstract

Medizinischer Elektrobohrer, umfassend: einen Bohrkopf zum Bohren eines Knochens, einen Mikroprozessor, der signalmäßig mit dem Bohrkopf verbunden ist, um eine Verschiebung des Bohrkopfes zu berechnen, eine Drucksensoreinheit zum Erfassen einer Druckänderung des Bohrkopfes und um dem Mikroprozessor ein Druckänderungssignal zur Verfügung zu stellen, eine Drehmomentsensoreinheit zum Erfassen einer Drehmomentänderung des Bohrkopfes und um dem Mikroprozessor ein Drehmomentänderungssignal zur Verfügung zu stellen, und eine Schwerkraftsensoreinheit zum Erfassen einer Beschleunigungsveränderung des Bohrkopfes und um dem Mikroprozessor ein Beschleunigungsspannungssignal zur Verfügung zu stellen, wobei der Mikroprozessor eine Arbeitsdauer bestimmt, in der der Knochen entsprechend dem Druckänderungssignal und dem Drehmomentänderungssignals gebohrt wird, und wobei dann der Mikroprozessor die Verschiebung des Bohrkopfes berechnet, indem das Beschleunigungsspannungssignal während der Arbeitsdauer verwendet wird.A medical electric drill comprising: a drill head for drilling a bone, a microprocessor signaled to the drill head for calculating a displacement of the drill head, a pressure sensor unit for detecting a pressure change of the drill head, and providing a pressure change signal to the microprocessor, a torque sensor unit for detecting a torque change of the drill head and for providing a torque change signal to the microprocessor, and a gravity sensor unit for detecting an acceleration change of the drill head and providing an acceleration voltage signal to the microprocessor, the microprocessor determining a working time in which the bone is drilled in accordance with the pressure change signal and the torque change signal, and then the microprocessor calculates the displacement of the drill bit by applying the acceleration voltage signal during the A working time is used.

Description

VERWANDTE ANMELDUNGENRELATED APPLICATIONS

Die Anmeldung beansprucht die Priorität der taiwanesischen Anmeldung mit der Nummer 100 119 595 , eingereicht am 3. Juni 2011, die hierin durch Bezugnahme aufgenommen wird.The application claims the priority of Taiwanese application number 100 119 595 filed Jun. 3, 2011, which is incorporated herein by reference.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Handwerkzeugvorrichtung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Handwerkzeugvorrichtung zur medizinischen Verwendung.The present invention relates to a hand tool device. In particular, the present invention relates to a hand tool device for medical use.

Beschreibung des Standes der TechnikDescription of the Prior Art

Mit der wirtschaftlichen Entwicklung und der Verbesserung der materiellen Voraussetzungen legen die Menschen immer mehr Wert auf die Qualität der medizinischen Versorgung. Neben der Forschungsentwicklung bezogen auf die Medizintechnik, sind das Design und die Entwicklung von medizinischen Vorrichtungen ebenso sehr wichtige Themen. Viele medizinische Handlungen benötigen die Hilfe von mechanischen Werkzeugen, insbesondere für operative Eingriffe. Zur Erzielung von Sicherheit und Genauigkeit von Operationen wurden Technologien der mechanischen Automatisierung, Präzisionspositionierung und so weiter in der Entwicklung von medizinischen Vorrichtungen umfangreich verwendet.With the economic development and the improvement of the material conditions, people place increasing value on the quality of medical care. In addition to research development related to medical technology, the design and development of medical devices are just as important issues. Many medical procedures require the help of mechanical tools, especially for surgical procedures. For the purpose of safety and accuracy of operations, technologies of mechanical automation, precision positioning and so forth have been widely used in the development of medical devices.

Unter den verschiedenen medizinischen Vorrichtungen, ist ein Elektrobohrer ein sehr häufiges medizinisches Handwerkzeug. Wenn zum Beispiel ein Orthopäde einen Elektrobohrer benutzt, um eine Knochennagel zu nageln, wird der Elektrobohrer im Allgemeinen manuell betrieben und gesteuert, um gemäß der Erfahrung des Orthopäden vorzudringen oder anzuhalten. Außerdem muss, wenn der Orthopäde die Tiefe eines Bohrlochs zu wissen wünscht, der Orthopäde den Bohrer zurückziehen und ein Instrument verwenden, um zu messen, ob eine vorbestimmte Tiefe erreicht wurde. Da die Härte des menschlichen Knochens variiert, besteht eine Unsicherheit des Operationsrisikos und die Operationszeit wird erhöht. Wenn der Orthopäde den Bohrer außerdem unsachgemäß steuert, um das Bohrloch zu tief zu bohren ohne den Bohrer rechtzeitig anzuhalten, wird das Körpergewebe des Patienten stark geschädigt.Among the various medical devices, an electric drill is a very common medical hand tool. For example, when an orthopedist uses an electric drill to nail a bone nail, the electric drill is generally operated and controlled manually to advance or stop in accordance with the orthopedist's experience. In addition, if the orthopedist wishes to know the depth of a borehole, the orthopedist must retract the drill and use an instrument to measure whether a predetermined depth has been reached. As the hardness of the human bone varies, there is an uncertainty of the surgical risk and the operation time is increased. In addition, if the orthopedist improperly controls the drill to drill the well too deep without stopping the drill in time, the patient's body tissue is severely damaged.

KURZFASSUNGSHORT VERSION

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein medizinischer Elektrobohrer einen Bohrkopf, einen Mikroprozessor, eine Drucksensoreinheit, eine Drehmomentsensoreinheit und eine Schwerkraftsensoreinheit. Der Bohrkopf wird verwendet, um einen Knochen zu bohren. Der Mikroprozessor ist signalmäßig mit dem Bohrkopf verbunden, um eine Verschiebung des Bohrkopfes zu berechnen. Die Drucksensoreinheit wird verwendet, um eine Druckänderung des Bohrkopfes zu erfassen, und stellt dem Mikroprozessor ein Druckänderungssignal zur Verfügung. Die Drehmomentsensoreinheit wird verwendet, um eine Drehmomentänderung des Bohrkopfes zu erfassen, und stellt dem Mikroprozessor ein Drehmomentänderungssignal zur Verfügung. Die Schwerkraftsensoreinheit wird verwendet, um eine Beschleunigungsveränderung des Bohrkopfes zu erfassen, und stellt dem Mikroprozessor ein Beschleunigungsspannungssignal zur Verfügung. Der Mikroprozessor bestimmt eine Arbeitsdauer in der der Knochen, entsprechend dem Druckänderungssignal und dem Drehmomentänderungssignal, gebohrt wird, und dann berechnet der Mikroprozessor die Verschiebung des Bohrkopfes, indem das Beschleunigungsspannungssignal während der Arbeitsdauer verwendet wird.According to an embodiment of the present invention, a medical electric drill includes a drill bit, a microprocessor, a pressure sensor unit, a torque sensor unit, and a gravity sensor unit. The drill head is used to drill a bone. The microprocessor is signal connected to the drill head to calculate a displacement of the drill head. The pressure sensor unit is used to detect a pressure change of the drill bit and provides a pressure change signal to the microprocessor. The torque sensor unit is used to detect a torque change of the drill bit and provides the microprocessor with a torque change signal. The gravity sensor unit is used to detect an acceleration change of the drill bit and provides an acceleration voltage signal to the microprocessor. The microprocessor determines a working time in which the bone is drilled according to the pressure change signal and the torque change signal, and then the microprocessor calculates the displacement of the drill head by using the acceleration voltage signal during the working time.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein medizinischer Elektrobohrer einen Bohrkopf, einen Mikroprozessor, eine Kraftsensoreinheit und eine Schwerkraftsensoreinheit. Der Bohrkopf wird verwendet, um einen Knochen zu bohren. Der Mikroprozessor ist signalmäßig mit dem Bohrkopf verbunden, um eine Verschiebung des Bohrkopfes zu berechnen. Die Kraftsensoreinheit wird verwendet, um eine Kraftänderung des Bolvkopfes zu erfassen, und stellt dem Mikroprozessor ein Kraftänderungssignal zur Verfügung. Die Schwerkraftsensoreinheit wird verwendet, um eine Beschleunigungsveränderung des Bohrkopfes zu erfassen, und stellt dem Mikroprozessor ein Beschleunigungsspannungssignal zur Verfügung. Der Mikroprozessor bestimmt eine Arbeitsdauer, in der der Knochen entsprechend dem Kraftänderungssignal gebohrt wird, und dann berechnet der Mikroprozessor die Verschiebung des Bohrkopfes, indem das Beschleunigungsspannungssignal während der Arbeitsdauer verwendet wird.In accordance with another embodiment of the present invention, a medical electric drill includes a drill head, a microprocessor, a force sensor unit, and a gravity sensor unit. The drill head is used to drill a bone. The microprocessor is signal connected to the drill head to calculate a displacement of the drill head. The force sensor unit is used to detect a force change of the bolvic head and provides a force change signal to the microprocessor. The gravity sensor unit is used to detect an acceleration change of the drill bit and provides an acceleration voltage signal to the microprocessor. The microprocessor determines a working time in which the bone is drilled in accordance with the force change signal, and then the microprocessor calculates the displacement of the drill head by using the acceleration voltage signal during the working time.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Die vorliegende Erfindung wird dem Fachmann offensichtlich, wenn er die folgende detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen liest, wobeiThe present invention will become apparent to those skilled in the art upon reading the following detailed description of a preferred embodiment with reference to the accompanying drawings, in which: FIG

1 ein funktionales Blockschaltbild ist, das einen medizinischen Elektrobohrer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 1 FIG. 4 is a functional block diagram showing a medical electric drill according to an embodiment of the present invention; and FIG

2 ein funktionales Blockschaltbild ist, das einen medizinischen Elektrobohrer gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 is a functional block diagram showing a medical electric drill according to a another embodiment of the present invention.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

In der folgenden detaillierten Beschreibung werden zum Zwecke der Erläuterung zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein gründliches Verständnis der offenbarten Ausführungsformen zur Verfügung zu stellen. Es ist jedoch offensichtlich, dass eine oder mehrere Ausführungsformen ohne diese spezifischen Details genutzt werden können. In anderen Beispielen sind gut bekannte Strukturen und Vorrichtungen schematisch dargestellt, um die Zeichnungen zu vereinfachen.In the following detailed description, for purposes of explanation, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of the disclosed embodiments. However, it will be understood that one or more embodiments may be utilized without these specific details. In other examples, well-known structures and devices are shown schematically to simplify the drawings.

1 ist ein funktionales Blockschaltbild, das einen medizinischen Elektrobohrer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 1 gezeigt, beinhaltet ein medizinischer Elektrobohrer 100 einen Bohrkopf 110, einen Mikroprozessor 120, eine Kraftsensoreinheit 121 und eine Schwerkraftsensoreinheit 122. Die vorliegende Ausführungsform verwendet einen speziell gestalteten Mikroprozessor 120, um eine Tiefe eines durch den Bohrkopf 110 ausgebildeten Bohrlochs zu steuern. Der Bohrkopf 110 wird verwendet, um einen Knochen zu bohren. Der Mikroprozessor 120 ist signalmäßig mit dem Bohrkopf 110 verbunden, um eine Verschiebung des Bohrkopfes 110 zu berechnen. 1 Fig. 10 is a functional block diagram showing a medical electric drill according to an embodiment of the present invention. As in 1 shown includes a medical electric drill 100 a drill head 110 , a microprocessor 120 , a force sensor unit 121 and a gravity sensor unit 122 , The present embodiment uses a specially designed microprocessor 120 to get a depth of one through the drill bit 110 controlled borehole. The drill head 110 is used to drill a bone. The microprocessor 120 is signaled with the drill head 110 connected to a displacement of the drill head 110 to calculate.

Die Kraftsensoreinheit 121 hat mehrere Varianten. In der vorliegenden Ausführungsform werden eine Drucksensoreinheit 121a und eine Drehmomentsensoreinheit 121b als Kraftsensoreinheit 121 verwendet. Die Drucksensoreinheit 121a wird verwendet, um eine Druckänderung des Bohrkopfes 110 zu erfassen, und stellt dem Mikroprozessor 120 ein Druckänderungssignal zur Verfügung. Die Drehmomentsensoreinheit 121b wird verwendet, um eine Drehmomentänderung des Bohrkopfes 110 zu erfassen, und stellt dem Mikroprozessor 120 ein Drehmomentänderungssignal zur Verfügung. Die Schwerkraftsensoreinheit 122 wird verwendet, um eine Beschleunigungsveränderung des Bohrkopfes 110 zu erfassen, und stellt dem Mikroprozessor 120 ein Beschleunigungsspannungssignal zur Verfügung.The force sensor unit 121 has several variants. In the present embodiment, a pressure sensor unit 121 and a torque sensor unit 121b as force sensor unit 121 used. The pressure sensor unit 121 is used to change the pressure of the drill bit 110 to capture, and provide the microprocessor 120 a pressure change signal available. The torque sensor unit 121b is used to change the torque of the drill head 110 to capture, and provide the microprocessor 120 a torque change signal available. The gravity sensor unit 122 is used to accelerate the drill bit 110 to capture, and provide the microprocessor 120 an acceleration voltage signal available.

Es sollte darauf hingewiesen werden, dass der Mikroprozessor 120 eine Arbeitsdauer bestimmt, in der der Knochen entsprechend dem Druckänderungssignal und dem Drehmomentänderungssignal gebohrt wird, das heißt, dass der Mikroprozessor 120 eine Startzeit und eine Endzeit des Bohrkopfes 110 bestimmt, um den Knochen zu bohren. Dann bestimmt der Mikroprozessor 120 eine Arbeitsdauer entsprechend der Zeitdauer von Anfangszeit und Endzeit. Nachdem die Arbeitsdauer bestimmt wurde, berechnet der Mikroprozessor 120 die Verschiebung des Bohrkopfes 110 entsprechend dem Beschleunigungsspannungssignal während der Arbeitsdauer.It should be noted that the microprocessor 120 determines a working time in which the bone is drilled in accordance with the pressure change signal and the torque change signal, that is, the microprocessor 120 a start time and an end time of the drill head 110 destined to drill the bone. Then the microprocessor determines 120 a working time corresponding to the duration of start time and end time. After the working time has been determined, the microprocessor calculates 120 the displacement of the drill head 110 according to the acceleration voltage signal during the working time.

Außerdem ist die Schwerkraftsensoreinheit 122 der vorliegenden Ausführungsform eine drei-Achsen Schwerkraftsensoreinheit zur Kontrolle einer Verschiebungsrichtung des Bohrkopfes. Mit anderen Worten kann die Schwerkraftsensoreinheit 122 beides kontrollieren, nämlich die Verschiebungsrichtung und den Winkel des Bohrkopfes 110, während sich der Bohrkopf 110 bewegt, wobei dadurch verhindert wird, dass der Bohrkopf 110 von einer vorgegebenen Richtung und einem vorgegebenen Winkel während des Bohrens abweicht, sobald er von einem Anwender in der Hand gehalten wird.In addition, the gravity sensor unit 122 of the present embodiment, a three-axis gravity sensor unit for controlling a displacement direction of the drill head. In other words, the gravity sensor unit 122 to control both, namely the direction of displacement and the angle of the drill head 110 while the drill head 110 moves, thereby preventing the drill head 110 deviates from a predetermined direction and angle during drilling as it is held by a user in the hand.

2 ist ein funktionales Blockschaltbild, das einen medizinischen Elektrobohrer gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 2 gezeigt ist, ist der medizinische Elektrobohrer 200 der vorliegenden Ausführungsform ähnlich dem medizinischen Elektrobohrer 100 der obigen Ausführungsform. Der Unterschied dazwischen ist, dass die vorliegende Ausführungsform einen Unterbrecher 230 und eine Alarmeinheit 240 neben den zuvor genannten Komponenten aufweist. 2 Fig. 10 is a functional block diagram showing a medical electric drill according to another embodiment of the present invention. As in 2 shown is the medical electric drill 200 the present embodiment similar to the medical electric drill 100 the above embodiment. The difference between them is that the present embodiment is a breaker 230 and an alarm unit 240 in addition to the aforementioned components.

Der Unterbrecher 230 kann mit der Drucksensoreinheit 221, der Drehmomentsensoreinheit 222 oder der Schwerkraftsensoreinheit 223 verbunden werden. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Unterbrecher 230 mit der Drucksensoreinheit 221 verbunden, um den drehenden Bohrkopf 210 anzuhalten, wenn die durch die Drucksensoreinheit 221 erfasste Druckveränderung des Bohrkopfes 210 einen vorbestimmten Druckwert erreicht. Wird zum Beispiel ein menschlicher Knochen genommen, ist die Dichte und die Härte der äußeren Schicht eines menschlichen Knochens größer, als die einer inneren Schicht. Wenn der Bohrkopf 210 erstmals durch die äußere Schicht des menschlichen Knochens bohrt, wird der Druck des Bohrkopfes 210 abnehmen, weil der Bohrkopf 210 in die innere Schicht des menschlichen Knochens eindringt.The breaker 230 can with the pressure sensor unit 221 , the torque sensor unit 222 or the gravity sensor unit 223 get connected. In the present embodiment, the breaker 230 with the pressure sensor unit 221 connected to the rotating drill head 210 stop when passing through the pressure sensor unit 221 recorded pressure change of the drill head 210 reaches a predetermined pressure value. For example, when a human bone is taken, the density and hardness of the outer layer of a human bone is greater than that of an inner layer. When the drill head 210 first drilled through the outer layer of the human bone, the pressure of the drill head becomes 210 lose weight because of the drill head 210 penetrates into the inner layer of the human bone.

Unterdessen wird die Drucksensoreinheit 221 ebenso erfassen, dass die Druckveränderung des Bohrkopfes 210 einen vorbestimmten Druckwert erreicht. Um zu verhindern, dass der Bohrkopf 210 ein zweites Mal durch die äußere Schicht des menschlichen Knochens bohrt, gleichbedeutend damit, dass der menschliche Knochen durchgebohrt zu werden droht, sollte der Mikroprozessor 220 die Rotation des Bohrkopfes 210 anhalten.Meanwhile, the pressure sensor unit becomes 221 also capture that the pressure change of the drill head 210 reaches a predetermined pressure value. To prevent the drill head 210 a second time through the outer layer of the human bone drills, synonymous with that threatens to be drilled through the human bone, should the microprocessor 220 the rotation of the drill head 210 stop.

Falls der Unterbrecher mit der Drehmomentsensoreinheit 222 verbunden ist, hält der Unterbrecher 230 den drehenden Bohrkopf 210 an, wenn die durch die Drehmomentsensoreinheit 222 erfasste Drehmomentänderung des Bohrkopfes 210 einen vorbestimmten Wert erreicht. Falls der Unterbrecher 230 andererseits mit der Schwerkraftsensoreinheit 223 verbunden ist, hält der Unterbrecher 230 den drehenden Bohrkopf an, wenn die durch die Schwerkraftsensoreinheit 223 erfasste Verschiebung einen vorbestimmten Verschiebungswert erreicht, wobei eine Eingabevorrichtung, wie zum Beispiel eine Tastatur 250 angeordnet sein kann, um den vorbestimmten Verschiebungswert in den Mikroprozessor 220 einzugeben, und dann wird eine Ausgabevorrichtung 260 verwendet, um den vorliegenden Verschiebungswert auf einer Anzeige 261 oder einem Computerbildschirm über eine USB-Umwandlungseinheit 262 anzuzeigen, wodurch es dem Anwender ermöglicht wird, den vorliegenden Verschiebungswert schnell zu erfassen, um die Wahrscheinlichkeit von Bohrfehlern zu verringern.If the breaker with the torque sensor unit 222 connected, the breaker stops 230 the rotating drill head 210 when passing through the torque sensor unit 222 detected torque change of the drill head 210 reaches a predetermined value. If the breaker 230 on the other hand with the gravity sensor unit 223 connected, the breaker stops 230 the rotating drill head when passing through the gravity sensor unit 223 detected shift reaches a predetermined displacement value, wherein an input device, such as a keyboard 250 may be arranged to the predetermined displacement value in the microprocessor 220 and then becomes an output device 260 used to display the present displacement value on a display 261 or a computer screen via a USB conversion unit 262 , thereby allowing the user to quickly grasp the present displacement value to reduce the likelihood of drilling errors.

Die Alarmeinheit 240 wird verwendet, um ein Alarmsignal auszugeben, wenn der Unterbrecher 230 aktiviert wird. Zum Beispiel ist der Unterbrecher 230 der vorliegenden Ausführungsform mit der Drucksensoreinheit 221 verbunden und daher wird der Unterbrecher 230 aktiviert, wenn die durch die Druckveränderungseinheit 221 erfasste Druckveränderung des Bohrkopfes 210 einen vorbestimmten Druckwert erreicht und dann wird die Alarmeinheit 240 einen Ton oder ein Licht ausgeben, um den Anwender zu warnen. Die Alarmeinheit 240 kann ein Summer 241, ein LED-Licht 242 etc. sein.The alarm unit 240 is used to output an alarm signal when the breaker 230 is activated. For example, the breaker 230 the present embodiment with the pressure sensor unit 221 connected and therefore becomes the breaker 230 activated when passing through the pressure change unit 221 recorded pressure change of the drill head 210 reaches a predetermined pressure value and then the alarm unit 240 emit a sound or a light to warn the user. The alarm unit 240 can be a buzzer 241 , an LED light 242 etc. be.

Insbesondere verwendet der medizinische Elektrobohrer 200 der vorliegenden Ausführungsform die Drucksensoreinheit 221, um den Druck des Bohrkopfes 210 zu erfassen. Wenn die durch die Drucksensoreinheit 221 erfasste Druckveränderung des Bohrkopfes 210 einen vorbestimmten Druckwert erreicht, wird der Unterbrecher 230 aktiviert und die Drucksensoreinheit 221 stellt dem Mikroprozessor 220 ein Druckänderungssignal zur Verfügung und dieser Zeitpunkt wird als eine Startzeit vermerkt. Außerdem kontrolliert die Drei – Achsen – Schwerkraftsensoreinheit die Verschiebungsrichtung und den Winkel des Bohrkopfes 210 während des Bohrens. Andererseits erfasst die Drehmomentsensoreinheit 222 kontinuierlich die Drehmomentänderung des Bohrkopfes 210. Wenn die Drehmomentänderung des Bohrkopfes 210 einen vorbestimmten Drehmomentwert erreicht, wird der Unterbrecher 230 den drehenden Bohrkopf 210 anhalten und dieser Zeitpunkt wird durch den Mikroprozessor 220 als eine Endzeit vermerkt.In particular, the medical electric drill uses 200 the present embodiment, the pressure sensor unit 221 to the pressure of the drill head 210 capture. When passing through the pressure sensor unit 221 recorded pressure change of the drill head 210 reaches a predetermined pressure value, the breaker 230 activated and the pressure sensor unit 221 puts the microprocessor 220 a pressure change signal is available and this time is noted as a start time. In addition, the three - axis gravity sensor unit controls the direction of displacement and the angle of the bit 210 while drilling. On the other hand, the torque sensor unit detects 222 continuously changing the torque of the drill head 210 , When the torque change of the drill head 210 reaches a predetermined torque value, the breaker 230 the rotating drill head 210 stop and this time is by the microprocessor 220 noted as an end time.

Danach stellt der Mikroprozessor 220, entsprechend der Startzeit und der Endzeit, eine Arbeitsdauer zur Verfügung und die Schwerkraftsensoreinheit 223 stellt dem Mikroprozessor 220 ein Beschleunigungsspannungssignal während der Arbeitsdauer zur Verfügung.After that, the microprocessor 220 , According to the start time and the end time, a working time available and the gravity sensor unit 223 puts the microprocessor 220 an acceleration voltage signal is available during the working time.

Letztlich berechnet der Mikroprozessor 220 die Verschiebung des Bohrkopfes 210, indem er das durch die Schwerkraftsensoreinheit 223 zur Verfügung gestellte Beschleunigungsspannungssignal verwendet.Ultimately, the microprocessor calculates 220 the displacement of the drill head 210 by doing so through the gravity sensor unit 223 provided acceleration voltage signal used.

Gemäß den oben genannten Ausführungsformen kontrolliert der medizinische Elektrobohrer der vorliegenden Ausführungsform nicht nur die Tiefe der Bohrung durch die Drucksensoreinheit 221, die Drehmomentsensoreinheit 222 und die Schwerkraftsensoreinheit 223, sondern verbessert ebenso die Genauigkeit der Bohrrichtung und des Bohrwinkels durch die Drei – Achsen – Schwerkraftsensoreinheit. Zusätzlich können Vorrichtungen, wie zum Beispiel der Unterbrecher und die Alarmeinheit den Vorgang und den Zeitablauf der Operation wirksam steuern und tatsächlich auch eine einfache und präzise Vorrichtung für die gegenwärtige Operation zur Verfügung stellen.According to the above-mentioned embodiments, the medical electric drill of the present embodiment not only controls the depth of the bore through the pressure sensor unit 221 , the torque sensor unit 222 and the gravity sensor unit 223 but also improves the accuracy of the drilling direction and the drilling angle by the three-axis gravity sensor unit. In addition, devices such as the breaker and alarm unit can effectively control the operation and timing of the operation and, in effect, provide a simple and accurate device for the current operation.

Dementsprechend beinhaltet ein medizinischer Elektrobohrer einen Bohrkopf, einen Mikroprozessor, eine Drucksensoreinheit, eine Drehmomentsensoreinheit und eine Schwerkraftsensoreinheit. Der Bohrkopf ist dazu da, um einen Knochen zu bohren. Der Mikroprozessor ist signalmäßig mit dem Bohrkopf verbunden, um eine Verschiebung des Bohrers zu berechnen. Die Drucksensoreinheit ist dazu da, um eine Druckänderung zu erfassen, und stellt dem Mikroprozessor ein Druckänderungssignal zur Verfügung. Die Drehmomentsensoreinheit ist dazu da, um eine Drehmomentänderung zu erfassen, und stellt dem Mikroprozessor ein Drehmomentänderungssignal zur Verfügung. Die Schwerkraftsensoreinheit ist dazu da, um eine Beschleunigungsveränderung des Bohrkopfes zu erfassen, und stellt dem Mikroprozessor ein Beschleunigungsspannungssignal zur Verfügung. Der Mikroprozessor bestimmt eine Arbeitsdauer, in der der Knochen entsprechend dem Druckänderungssignal und dem Drehmomentänderungssignal gebohrt wird, und dann berechnet der Mikroprozessor den Verschiebung des Bohrkopfes, indem das Beschleunigungsspannungssignal während der Arbeitsdauer verwendet wird.Accordingly, a medical electric drill includes a drill bit, a microprocessor, a pressure sensor unit, a torque sensor unit, and a gravity sensor unit. The drill head is there to drill a bone. The microprocessor is signal connected to the drill head to calculate a displacement of the drill. The pressure sensor unit is to detect a pressure change and provides the microprocessor with a pressure change signal. The torque sensor unit is there to detect a torque change and provides the microprocessor with a torque change signal. The gravity sensor unit is there to detect an acceleration change of the drill bit and provides an acceleration voltage signal to the microprocessor. The microprocessor determines a working time in which the bone is drilled in accordance with the pressure change signal and the torque change signal, and then the microprocessor calculates the displacement of the drill head by using the acceleration voltage signal during the working time.

Es ist dem Fachmann offensichtlich, dass verschiedene Änderungen und Abwandlungen bei der Struktur der vorliegenden Erfindung gemacht werden können ohne vom Schutzbereich oder Geist der Erfindung abzuweichen. Angesichts des zuvor genannten ist es beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung Änderungen und Abwandlungen dieser Erfindung abdeckt, sofern sie in den Schutzbereich der folgenden Ansprüche und ihrer Äquivalente fallen.It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications may be made in the structure of the present invention without departing from the scope or spirit of the invention. In view of the foregoing, it is intended that the present invention cover modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the following claims and their equivalents.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (12)

Medizinischer Elektrobohrer, umfassend: einen Bohrkopf zum Bohren eines Knochens, einen Mikroprozessor, der signalmäßig mit dem Bohrkopf verbunden ist, um eine Verschiebung des Bohrkopfes zu berechnen, eine Drucksensoreinheit zum Erfassen einer Druckänderung des Bohrkopfes und um dem Mikroprozessor ein Druckänderungssignal zur Verfügung zu stellen, eine Drehmomentsensoreinheit zum Erfassen einer Drehmomentänderung des Bohrkopfes und um dem Mikroprozessor ein Drehmomentänderungssignal zur Verfügung zu stellen, und eine Schwerkraftsensoreinheit zum Erfassen einer Beschleunigungsveränderung des Bohrkopfes und um dem Mikroprozessor ein Beschleunigungsspannungssignal zur Verfügung zu stellen, wobei der Mikroprozessor eine Arbeitsdauer bestimmt, in der der Knochen entsprechend dem Druckänderungssignal und dem Drehmomentänderungssignals gebohrt wird, und wobei dann der Mikroprozessor die Verschiebung des Bohrkopfes berechnet, indem das Beschleunigungsspannungssignal während der Arbeitsdauer verwendet wird.Medical electric drill, comprising: a drill head for drilling a bone, a microprocessor signaled to the drill head to calculate a displacement of the drill bit, a pressure sensor unit for detecting a pressure change of the drill head and for providing a pressure change signal to the microprocessor, a torque sensor unit for detecting a torque change of the drill head and for providing a torque change signal to the microprocessor, and a gravity sensor unit for detecting an acceleration change of the drill head and for providing an acceleration voltage signal to the microprocessor, wherein the microprocessor determines an operating time in which the bone is drilled in accordance with the pressure change signal and the torque change signal, and then the microprocessor calculates the displacement of the drill head by using the acceleration voltage signal during the working time. Medizinischer Elektrobohrer nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Unterbrecher zum Anhalten des drehenden Bohrkopfes, wenn die durch die Drucksensoreinheit erfasste Druckänderung des Bohrkopfes einen vorbestimmten Druckwert erreicht.The medical electric drill of claim 1, further comprising: an interrupter for stopping the rotating drill head when the pressure change of the drill head detected by the pressure sensor unit reaches a predetermined pressure value. Medizinischer Elektrobohrer nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Unterbrecher zum Anhalten des drehenden Bohrkopfes, wenn die durch die Drehmomentsensoreinheit erfasste Drehmomentänderung des Bohrkopfes einen vorbestimmten Drehmomentwert erreicht.The medical electric drill of claim 1, further comprising: a breaker for stopping the rotating bit when the torque change of the bit detected by the torque sensor unit reaches a predetermined torque value. Medizinischer Elektrobohrer nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Unterbrecher zum Anhalten des drehenden Bohrkopfes, wenn die durch die Schwerkraftsensoreinheit erfasste Verschiebung des Bohrkopfes einen vorbestimmten Verschiebungswert erreicht.The medical electric drill of claim 1, further comprising: a breaker for stopping the rotating drill head when the displacement of the drill head detected by the gravity sensor unit reaches a predetermined displacement value. Medizinischer Elektrobohrer nach Anspruch 2, ferner umfassend: eine Alarmeinheit, die ein Alarmsignal ausgibt, wenn der Unterbrecher aktiviert ist.The medical electric drill of claim 2, further comprising: an alarm unit which outputs an alarm signal when the breaker is activated. Medizinischer Elektrobohrer nach Anspruch 3, ferner umfassend: eine Alarmeinheit, die ein Alarmsignal ausgibt, wenn der Unterbrecher aktiviert ist.The medical electric drill of claim 3, further comprising: an alarm unit which outputs an alarm signal when the breaker is activated. Medizinischer Elektrobohrer nach Anspruch 4, ferner umfassend: eine Alarmeinheit, die ein Alarmsignal ausgibt, wenn der Unterbrecher aktiviert ist.The medical electric drill of claim 4, further comprising: an alarm unit which outputs an alarm signal when the breaker is activated. Medizinischer Elektrobohrer nach Anspruch 1, bei welchem die Schwerkraftsensoreinheit eine Drei-Achsen-Schwerkraftsensoreinheit zur Kontrolle einer Verschiebungsrichtung des Bohrkopfes ist.The medical electric drill of claim 1, wherein the gravity sensor unit is a three-axis gravity sensor unit for controlling a displacement direction of the drill head. Medizinischer Elektrobohrer, umfassend: einen Bohrkopf zum Bohren eines Knochens, einen Mikroprozessor, der signalmäßig mit dem Bohrkopf verbunden ist, um eine Verschiebung des Bohrkopfes zu berechnen, eine Kraftsensoreinheit zum Erfassen einer Kraftänderung des Bohrkopfes und um dem Mikroprozessor ein Kraftänderungssignal zur Verfügung zu stellen und eine Schwerkraftsensoreinheit zum Erfassen einer Beschleunigungsveränderung des Bohrkopfes und um dem Mikroprozessor ein Beschleunigungsspannungssignal zur Verengung zu stellen, wobei der Mikroprozessor eine Arbeitsdauer bestimmt, in der der Knochen entsprechend dem Kraftänderungssignal gebohrt wird, und dann berechnet der Mikroprozessor die Verschiebung des Bohrkopfes, indem das Beschleunigungsspannungssignal während der Arbeitsdauer verwendet wird.Medical electric drill, comprising: a drill head for drilling a bone, a microprocessor signaled to the drill head to calculate a displacement of the drill bit, a force sensor unit for detecting a force change of the drill head and to provide the microprocessor with a force change signal and a gravity sensor unit for detecting an acceleration change of the drill head and for providing the microprocessor with an acceleration voltage signal for narrowing, wherein the microprocessor determines an operating time in which the bone is drilled according to the force change signal, and then the microprocessor calculates the displacement of the drill head by using the acceleration voltage signal during the working time. Medizinischer Elektrobohrer nach Anspruch 9, ferner umfassend: einen Unterbrecher zum Anhalten des drehenden Bohrkopfes, wenn die durch die Schwerkraftsensoreinheit erfasste Verschiebung des Bohrkopfes einen vorbestimmten Verschiebungswert erreicht.The medical electric drill of claim 9, further comprising: a breaker for stopping the rotating drill head when the displacement of the drill head detected by the gravity sensor unit reaches a predetermined displacement value. Medizinischer Elektrobohrer nach Anspruch 9, bei welchem die Kraftsensoreinheit eine Drucksensoreinheit ist.The medical electric drill of claim 9, wherein the force sensor unit is a pressure sensor unit. Medizinischer Elektrobohrer nach Anspruch 9, bei welchem die Kraftsensoreinheit eine Drehmomentsensoreinheit ist.The medical electric drill of claim 9, wherein the force sensor unit is a torque sensor unit.
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